Analyse av vannforbuk i Kizilirmak ved bruk av WEAP- modellen: Effekter av klimaendringer og økt vannuttak

Abstract

I 2009 kjøpte Statkraft en portefølje med tre tyrkiske vannkraftprosjekt; Cakit (20 MW), Kargi (102 MW) og Cetin (517 MW) i tre separate vassdrag. Med disse tre kraftverkene vil Statkraft i 2015 ha en gjennomsnittlig årsproduksjon på rundt 2 TWh i Tyrkia. Etterspørselen etter elektrisitet i Tyrkia har økt mer enn 8 % hvert år siden 2000 og Tyrkia har større potensiale for vannkraft enn de fleste land i Europa. Omleggingen fra fossilt brennstoff til fornybar energi taler for ytterligere utbygging av vannkraft i Tyrkia, som fortsatt har om lag 50 % av det lønnsomme potensialet for vannkraft tilgjengelig. Ferskvannet brukes imidlertid også til andre formål, der jordbruk er sektoren med det høyeste vannforbruket. Vanningsbehovet til matproduksjon øker når folketallet vokser. Kombinert med mindre nedbør og høyere fordampning kan vannressursene i Tyrkia til slutt nå et kritisk punkt. Det forventes å være knapphet på ferskvann i Tyrkia innen 2030 dersom definisjonene i Falkenmark- indikatoren brukes.Ett av hovedmålene med denne masteroppgaven har vært å analysere hvor sensitivt tilsiget til og produksjonen ved Kargi kraftverk er for klimaendringene og økt vannuttak. Kraftverket bygges i elven Kizilirmak i Tyrkia. En hydrologisk modell av elven har blitt etablert med verktøyet Water Evaluation And Planning (WEAP). Tre ulike numeriske kriterier; NSE, RSR og PBIAS, har blitt brukt til å vurdere kalibrering og validering, som har vist at modellen presterer akseptabelt både ved Kargi kraftverk og ved utløpet til Svartehavet. Modellen inneholder 57 jordvanningsanlegg og 12 vannkraftsanlegg, inklusive planlagte anlegg. Penmans ligning er benyttet til beregning av fordampning fra vannkraftsmagasinene. Fordampningsberegningene er brukt til å beregne «Water Footprint» - verdier (m³/MWh) for de ulike scenarioene. Scenarioene er basert på forventede klimaendringer i rapporten «Climate Change 2013» av FNs klimapanel, der det om sommeren forventes opp mot 3 °C høyere temperaturer og ned mot 10 % mindre nedbør i Tyrkia. Et slikt klimabilde er i følge IPCC konsekvensene av den nest mest moderate utslippsvarianten. Videre må leseren være klar over to svakheter ved modellen; at den mangler både grunnvanns- og snømodellering. Konsekvensen av dette er at modellen er mer følsom for mindre nedbør enn den virkelige Kizilirmak, fordi eneste kilde til avrenning i modellen er nedbør.De viktigste resultatene i denne rapporten viser at Kizilirmak er svært sensitiv for de forventede klimaendringene, selv når det nest mest moderate utslippet av klimagasser benyttes. Om 40 år kan Kizilirmak føre hele 40 % mindre vann til Svartehavet enn mellom 1990 og 1995, kun på grunn av klimaendringer. Dersom alle planlagte irrigasjonsanlegg bygges vil reduksjonen øke ytterligere 10 %. Konsekvensene for Kargi kraftverk er at produksjonen blir 2/3 av dagens forventede produksjon. Samlet produksjon for kraftverkene som eksisterte i 1995 kan være 7 TWh lavere om 40 år, og enda 2 TWh lavere dersom all planlagt irrigasjon utbygges. Samtidig leder varmere klima til 10 % mer fordampning fra vannkraftmagasinene. Dette gir økende «Water Footprint» - verdier i fremtiden. Med unntak av de aller største magasinene overstiger verdiene sjeldent 200 m³/MWh, i likhet med IPCC sine verdier.